En raison du développement rapide de la technologie en communication, il y a un besoin croissant de systèmes d'antennes avec de bonnes performances. En tant qu'équipement de réception et d'émission d'ondes radio, l'antenne est un composant critique de l'ensemble du système. L'antenne à surface réfléchissante (antenne parabolique) possède des avantages uniques, et elle est largement utilisée dans la communication, le radar, l'astronomie radio, etc. En tant que source d'alimentation ou radiateur direct de l'ensemble de l'antenne réflectrice, l'antenne à corne influence directement la performance de tout le système réflecteur.

Lors du choix d'une antenne à corne, vous devez vous concentrer sur quelques paramètres en fonction de votre application. Cela inclut, mais sans s'y limiter, les plages de fréquences, le gain, la polarisation ainsi que la largeur de faisceau à mi-puissance, etc.

Plages de fréquences des antennes à corne

Actuellement, la plupart des services sans fil fixes commerciaux utilisent la bande C. Avec la variété croissante des services de communication, la bande Ku/Ka attire de plus en plus d'attention après avoir été pleinement développée en réduisant l'espacement des pistes et en adoptant le multiplexage par polarisation orthogonale et le multiplexage spatial. En termes de bande passante, la bande Ku/Ka est beaucoup plus large que la bande C, en particulier la bande Ka, c'est donc la bande principale pour la nouvelle génération de systèmes de communication à haute capacité.

À la fin de la Seconde Guerre mondiale, l'Allemagne a utilisé pour la première fois un radar fonctionnant à une longueur d'onde de seulement 1,5 cm, appelé radar à bande K. K est l'initiale du mot allemand Kurz (court). Malheureusement, la fréquence des Allemands était très facilement absorbée par la vapeur d'eau, ce qui la rendait inutilisable par temps brumeux ou pluvieux. Les radars après la Seconde Guerre mondiale utilisaient généralement la bande Ku (K-dessous) ou la bande Ka (K-au-dessus) pour éviter le pic d'absorption de la vapeur d'eau dans la bande K. La division spécifique des bandes est indiquée dans le tableau ci-dessous :

Le système de communication Ku/Ka-bande peut répondre aux exigences de haute capacité en communication et peut améliorer l'immunité aux interférences, la confidentialité, la résistance à la destruction, la flexibilité, etc.

Gain de l'antenne à corne

Comme vous le savez déjà, il existe de nombreux types d'antennes à corne avec des fonctionnalités diverses. Les différentes antennes ont des applications variées et des fréquences de fonctionnement décidées en conséquence. Ici, la bande passante et les fréquences de fonctionnement créent une différence entre leurs gains, sans oublier l'impact du type d'antenne à corne. Par conséquent, le gain reste symétrique tout au long du guide d'ondes.

Polarisation de l'antenne à corne

En ce qui concerne les ondes électromagnétiques, la polarisation décrit la trajectoire du vecteur du champ électrique (ou du champ magnétique) lors de la propagation à travers la section transversale avec le temps. C'est une information essentielle qui peut être utilisée en dehors du domaine temporel, du domaine fréquentiel et du domaine aérien des ondes électromagnétiques. L'utilisation efficace de l'information sur la polarisation des ondes électromagnétiques peut considérablement améliorer la capacité d'identification et de résistance au brouillage du radar d'intelligence, la résolution et la capacité anti-brouillage du radar à synthèse d'ouverture (SAR), ainsi que la précision des prévisions météorologiques du radar météorologique.

En ce qui concerne la polarisation de diverses antennes à corne, il existe trois principaux types de polarité. L'un est la polarisation linéaire, horizontale ou verticale. L'autre est la polarisation circulaire, polarisée à gauche ou à droite. La troisième est la dual-polarisation, qui est horizontale & verticale ou +45° & -45°. Deux types de polarisation duale peuvent être interchangés en ajustant l'angle de montage du guide d'ondes.

• Antennes à corne à polarisation linéaire

La polarisation linéaire est la méthode de polarisation la plus courante pour diverses antennes à corne. La polarisation linéaire possède deux polarités, horizontale et verticale (par défaut). Elle est incluse mais pas limitée aux antennes à corne à large bande, antennes à corne conique, antennes à corne à nervures, antennes à corne à double polarisation, antennes à corne millimétrique, antennes à corne à crête et antennes à gain standard, etc.

• Antennes à corne à polarisation circulaire

L'antenne à corne circulaire la plus courante est l'antenne à corne conique. L'axisymétrie du guide d'ondes circulaire lui permet de gérer toute excitation de polarisation, y compris la polarisation circulaire. Une seule sonde coaxiale ou alimentation par guide d'ondes peut générer une polarisation linéaire.

• Antennes à double polarisation

Une antenne à double polarisation est un sous-système essentiel du radar ou de la radio à double polarisation. La polarisation à haute efficacité nécessite généralement que l'antenne ait un faible niveau de cross-polarisation et un haut niveau d'isolation de polarisation. Le réseau d'antennes à double polarisation se divise en deux catégories : polarisation à double guide d'ondes et polarisation à double micro-ruban. Le réseau d'antennes à double polarisation à guide d'ondes est plus largement utilisé dans la bande C (4-8 GHz), tandis que celui à micro-ruban se situe entre la bande Ku et la bande Ka (18-40 GHz).

Profils de rayonnement de l'antenne à corne

Le profil de rayonnement des antennes à corne est une représentation graphique de la force de rayonnement et de la fonction directionnelle. La force du champ et parfois l'intensité du rayonnement servent à mesurer la puissance du rayonnement. Pour déterminer le profil de rayonnement ;

• L'antenne doit trouver un emplacement au point d'origine du système de coordonnées sphériques polaires.
• Différentes forces à différents points du champ sur la surface sphérique concentrique imaginaire.

Largeur de faisceau de l'antenne à corne

La largeur de faisceau à demi-puissance d'une antenne à corne est liée de manière significative au type d'antenne à corne, à la plage de fréquences et au gain. Plus le gain est élevé, plus la largeur de faisceau est étroite, et vice versa.

Connecteur d'antenne à corne

N-Femelle : C’est une fiche filetée de type N d’un côté et une broche de l’autre. Le connecteur N-femelle convient aux antennes à corne avec une fréquence de fonctionnement inférieure à la bande Ku (moins de 18 GHz). Il est principalement utilisé pour les antennes à corne à gain standard et les antennes à corne à double polarisation.

Type SMA :  Le connecteur de type SMA est le type de connecteur le plus courant pour diverses antennes à corne. Il comprend SMA Male, SMA Femelle, RP-SMA Male et RP-SMA Femelle. Le connecteur de type SMA convient aux antennes à corne dont la plage de fréquences commence à 0,4 GHz et se termine à 26,7 GHz.

Type 2,40 et 2,92 mm : Ce sont des connecteurs SMA plus petits pour les antennes à guide d'onde micro-ondes, allant de 18 GHz à 44 GHz.

Guide d'onde de l'antenne à corne

Dans la bande micro-ondes, divers guides d'onde sont utilisés pour transmettre l'énergie électromagnétique. Les plus courants sont les guides d'onde à section rectangulaire et circulaire elliptique. Par la suite, on a découvert que les guides d'onde avec des ouvertures terminales pouvaient également rayonner des ondes électromagnétiques vers l'extérieur. C’est pourquoi un radiateur à guide d'onde apparaît, composé d’ouvertures terminales de guide d’onde. La modification du transmetteur est une évolution naturelle des lignes de transmission à guide d'onde.

Les guides d'onde jouent un rôle crucial dans la transmission réussie des ondes radioactives. Ils dirigent le rayonnement en empêchant les rayons de se disperser ici et là, conduisant à une force de signal concentrée. Les ondes de rayonnement passant par un guide d'onde garantissent qu'elles se dirigent vers une destination précise avec un signal plus fort. Le guide d'onde est le cœur de l'antenne à corne. Différentes antennes à corne ont des tailles de guides d'onde différentes. Cela dépend entièrement des plages de fréquences de fonctionnement.

Normes de guide d'onde pour antenne à corne vs fréquences vs dimensions

Il existe trois normes internationales principales et 34 guides d'ondes pour les antennes à cornet dans le monde. Le tableau ci-dessous présente les modèles, la fréquence de coupure et les dimensions basées sur les normes EIA Standard, British Standard, et CEI Standard :